JPWO2018055891A1 - Mattress core and bed mattress - Google Patents
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Abstract
本発明のマットレス芯材は、平坦な上面を有する幅方向中央部（本体部）と、その本体部の幅方向両側に一体的に形成された、左右のフランジ部とからなり、全体が、弾性圧縮可能なフィラメント３次元結合体から構成されている。フランジ部は、その厚み方向の高さが本体部より高くなっており、その上面は、マットレス幅方向の端部に向けて上り傾斜となる傾斜面となっている。これにより、掛布団がずれ落ちにくく、縁部に座りやすい、マットレス芯材およびベッド用マットレスとすることができる。The mattress core material of the present invention comprises a width direction central portion (main body portion) having a flat upper surface and left and right flange portions integrally formed on both sides of the main body portion in the width direction. It is composed of a compressible filament three-dimensional combination. The height of the flange portion in the thickness direction is higher than that of the main body portion, and the upper surface thereof is an inclined surface that is inclined upward toward the end portion in the mattress width direction. Thereby, it can be set as the mattress core material and bed mattress which a comforter is hard to slip off and is easy to sit on an edge.
Description
本発明は、フィラメント３次元結合体を用いたマットレス芯材およびベッド用マットレスに関する。 The present invention relates to a mattress core material and a bed mattress using a filament three-dimensional joined body.
熱可塑性樹脂からなるフィラメントどうしを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体〔以下において３ＤＦ（３−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｆｉｌａｍｅｎｔｓ−ｌｉｎｋｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）と呼ぶことがある〕を用いた高反発マットレスが注目されてきている。 A high-resilience mattress using a three-dimensional filament bonded body (hereinafter sometimes referred to as 3DF (3-dimensional filaments-linked structure)) obtained by three-dimensionally fusing filaments made of thermoplastic resin. Has attracted attention.
このようなフィラメント３次元結合体の製造方法として、たとえば特許文献１に開示のように、水平に配置された複数のノズルから、溶融状態の熱可塑性樹脂（フィラメント）を鉛直方向下向きに押し出し、この溶融フィラメントを冷却水の上に落下させて、水面上に、フィラメントの浮力でループを形成させると同時に、ループ形成した複数の溶融フィラメントどうしを３次元的に融着結合させて、フィラメント３次元結合体を製造する方法が知られている。 As a manufacturing method of such a filament three-dimensional combination, for example, as disclosed in Patent Document 1, a thermoplastic resin (filament) in a molten state is extruded vertically downward from a plurality of nozzles arranged horizontally. A molten filament is dropped on cooling water to form a loop on the surface of the water by the buoyancy of the filament, and at the same time, a plurality of melted filaments formed in a loop are fused and joined in a three-dimensional manner, and the filament is joined in a three-dimensional manner. Methods for manufacturing the body are known.
ところで、前記特許文献１に開示のフィラメント３次元結合体（３ＤＦ）を、ベッド用のマットレスおよびその芯材として使用すると、寝返りが容易になる一方で、寝返りを繰り返すうちに掛布団がずれ、掛布団の端部がマットレスからはみ出して、はみ出した部分の重みにより、掛布団全体がずれ落ちてしまう場合があった。 By the way, when the filament three-dimensional joined body (3DF) disclosed in Patent Document 1 is used as a mattress for a bed and a core material thereof, the bed is easy to turn over. In some cases, the end portion protrudes from the mattress, and the entire comforter may fall off due to the weight of the protruding portion.
その対策として、掛布団がずれ落ちないように、ベッド等の側面に金属製や木製の柵（ベッドガード等）を配設する方法も考えられる。しかしながら、たとえばマットレスの縁部に座ろうとした場合、この柵が邪魔になって縁部に腰掛けることができないというデメリットが生じる。 As a countermeasure, a method of arranging a metal or wooden fence (bed guard or the like) on the side surface of the bed or the like so that the comforter does not fall off can be considered. However, for example, when trying to sit on the edge of the mattress, there is a demerit that this fence cannot be seated on the edge because it gets in the way.
本発明は上記課題に鑑み、掛布団がずれ落ちにくく、縁部に座りやすい、マットレス芯材およびベッド用マットレスを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a mattress core and a bed mattress in which a comforter is less likely to slip off and is easy to sit on an edge.
本発明のマットレス芯材は、ベッドのマットレスの芯材であって、樹脂製フィラメントどうしを３次元ネット状に結合させたフィラメント３次元結合体からなる、直方体状の本体部と、前記本体部の一方向左右の両縁部にそれぞれ設けられた、前記本体部から上向きに突出するフランジ部と、を含むことを特徴とする。 The mattress core material of the present invention is a core material for a mattress of a bed, and is a rectangular parallelepiped main body portion composed of a three-dimensional filament bonded body in which resin filaments are combined in a three-dimensional net shape. A flange portion provided on each of the left and right edges in one direction and projecting upward from the main body portion.
なお、本発明のマットレス芯材における上記「一方向」とは、人の仰臥位における身長方向に直交する方向を指すものであり、通常、シングルベッドにおける短手方向、あるいは、マットレス製品（芯材）の長さ方向に直交する「幅方向」を言う。 The above-mentioned “one direction” in the mattress core material of the present invention refers to a direction orthogonal to the height direction in a person's supine position, and is usually a short direction in a single bed or a mattress product (core material). ) In the "width direction" perpendicular to the length direction.
また、本発明のマットレス芯材は、前記フランジ部が、それぞれ、前記本体部の前記一方向左右方向である左右方向の中央側に向かって傾く傾斜面を有することを特徴とする。 The mattress core material of the present invention is characterized in that each of the flange portions has an inclined surface inclined toward a central side in the left-right direction which is the one-direction left-right direction of the main body portion.
さらに、本発明のマットレス芯材は、前記フランジ部における、前記一方向左右に直交する鉛直方向の断面が、前記本体部の両端側が円弧となる扇形であることを特徴とする。 Furthermore, the mattress core material of the present invention is characterized in that a vertical cross section perpendicular to the left and right in one direction of the flange portion is a sector shape in which both end sides of the main body portion are arcs.
またさらに、本発明のマットレス芯材は、前記フランジ部の下側に位置する、前記本体部の前記左右方向縁部の一部が、前記フランジ部を支持するフランジ支持部として形成され、該フランジ支持部が、本体部の中央部よりフィラメント密度の高い高反発部位であり、前記フランジ支持部の上側の前記フランジ部が、本体部の中央部よりフィラメント密度の低い低反発部位であることを特徴とする。 Still further, in the mattress core material of the present invention, a part of the left and right edge portion of the main body portion, which is located below the flange portion, is formed as a flange support portion that supports the flange portion. The support part is a high repulsion part having a higher filament density than the central part of the main body part, and the flange part on the upper side of the flange support part is a low repulsion part having a lower filament density than the central part of the main body part. And
そして、本発明のマットレス芯材は、マットレス芯材から切り出した試料に予め定められた荷重を加える下記（Ａ）の圧縮変形試験において、荷重をかけた際の試料の厚さの維持度合いを、下記式（１）で計算される圧縮時高さ率とした場合、
前記フランジ部および前記フランジ支持部を除くマットレス芯材の前記左右方向中央部の圧縮時高さ率５０〜９８％であり、
前記フランジ支持部の圧縮時高さ率が前記左右方向中央部の圧縮時高さ率より高く、
前記フランジ部の圧縮時高さ率が前記左右方向中央部の圧縮時高さ率より低い、ことを特徴とするマットレス芯材である。
（Ａ）厚さ５０ｍｍに切り出した試料に、４０ｍｍ角の加重子あたり２０Ｎの荷重を加える圧縮変形試験であり、試験前と、荷重が２０Ｎに達した際の、加重子下の試料の厚さを測定する。
（１）荷重をかけた際の試料の厚さ／圧縮試験前の試料の初期厚さ＝圧縮時高さ率（％） 〔ただし、供試用試料の初期厚さは５０ｍｍとする。〕And the mattress core material of the present invention is a degree of maintenance of the thickness of the sample when a load is applied in the compression deformation test of the following (A) in which a predetermined load is applied to the sample cut out from the mattress core material. When the compression height ratio calculated by the following equation (1) is used,
The height ratio during compression of the center portion in the left-right direction of the mattress core material excluding the flange portion and the flange support portion is 50 to 98%,
The compression height ratio of the flange support part is higher than the compression height ratio of the left and right central part,
The mattress core material is characterized in that a height ratio during compression of the flange portion is lower than a height ratio during compression of the central portion in the left-right direction.
(A) Compression deformation test in which a load of 20 N per 40 mm square load is applied to a sample cut to a thickness of 50 mm. The thickness of the sample under the load before the test and when the load reaches 20 N Measure.
(1) Sample thickness when a load is applied / initial thickness of the sample before compression test = height ratio during compression (%) [However, the initial thickness of the test sample is 50 mm. ]
一方、本発明のベッド用マットレスは、前記本発明のマットレス芯材と、該マットレス芯材を収容するカバーと、を備えることを特徴とするものである。 On the other hand, the bed mattress of the present invention comprises the mattress core material of the present invention and a cover for accommodating the mattress core material.
本発明のマットレス芯材は、ベッドの端部に沿った、一方向（マットレス幅方向）左右の両端部に、マットレス芯材の幅方向中央部より高さの高いフランジ部が、上面から上に突出するように形成（突設）されている。そのため、人が寝返りをうっても、掛布団等はこのフランジ部を乗り越えることなく、再度の寝返りによってマットレスの幅方向中央寄りに戻る。したがって、本発明のマットレス芯材は、寝返りによる掛布団の落下等を防止することができる。また、ベッドガード等を配設する場合に比べ、ベッドの縁部に腰掛ける際に邪魔にならないという利点がある。 In the mattress core material of the present invention, the flange portions having a height higher than the center portion in the width direction of the mattress core material are provided on the left and right end portions in one direction (mattress width direction) along the end portion of the bed. It is formed (projected) so as to protrude. Therefore, even if a person turns over, the comforter or the like returns to the center of the mattress in the width direction by turning over again without going over the flange portion. Therefore, the mattress core material of the present invention can prevent the comforter from falling down due to turning over. Further, there is an advantage that it does not get in the way when sitting on the edge of the bed, compared with the case where a bed guard or the like is provided.
また、本発明のマットレス芯材のなかでも、前記両縁部のフランジ部が、それぞれ、マットレス芯材の幅方向中央側に向かって傾く傾斜面に形成されているものは、掛布団等をマットレスの幅方向中央部付近に押し留める効果が高く、掛布団の落下を、より効果的に防止することができる。 Among the mattress cores of the present invention, the flanges at both edges are formed on inclined surfaces that are inclined toward the center in the width direction of the mattress core. The effect of pressing near the center in the width direction is high, and the fall of the comforter can be more effectively prevented.
さらに、本発明のマットレス芯材のなかでも、前記フランジ部における、前記一方向左右に対する鉛直方向の断面が、前記本体部の両端側が円弧となる扇形であるものは、掛布団等をマットレスの幅方向中央部付近に押し留める効果がより高い。 Furthermore, among the mattress cores of the present invention, the vertical section of the flange portion with respect to the left and right in one direction is a fan shape in which both end sides of the main body are arcs. The effect of pressing near the center is higher.
また、本発明のマットレス芯材のなかでも、特に、前記フランジ部の下側に位置する、マットレス芯材の幅方向縁部が、前記フランジ部を支持するフランジ支持部に形成され、該フランジ支持部が、芯材の幅方向中央部よりフィラメント密度の高い高反発部位に形成され、その上側の前記フランジ部が、前記マットレス芯材の幅方向中央部よりフィラメント密度の低い低反発部位に形成されているものは、前述の就寝時の掛布団の落下等を防止しつつも、マットレスの縁部に腰掛ける際には、前記フランジ部が容易に圧縮変形して体形に沿った形状となるので、マットレス（ベッド）の縁部に座りやすくなる。また、低反発部位の下に、それを支持する高反発部位を有するため、腰掛ける際の、柔らかな表面感触の維持およびフランジ部による突上げ感の低減と、腰掛けた後の、前記フランジ部の表面の凹凸やベッドの上面板等に起因する底突き感の低減とを、両立することができる。 Further, among the mattress core materials of the present invention, in particular, the widthwise edge of the mattress core material, which is located on the lower side of the flange portion, is formed on a flange support portion that supports the flange portion, and the flange support The portion is formed in a high repulsion part having a higher filament density than the central part in the width direction of the core material, and the upper flange part is formed in a low repulsion part having a lower filament density than the central part in the width direction of the mattress core material. However, the mattress can be easily deformed in conformity with the shape of the flange when sitting on the edge of the mattress, while preventing the above-mentioned comforter from falling at bedtime. It makes it easier to sit on the edge of the bed. In addition, since it has a high repulsion part that supports it under the low repulsion part, it is possible to maintain a soft surface feel when sitting, to reduce the push-up feeling by the flange part, and the flange part after sitting down It is possible to achieve both a reduction in bottom sensation caused by surface irregularities and an upper surface plate of the bed.
そして、前記のマットレス芯材のなかでも、マットレス芯材から切り出した試料に予め定められた荷重を加える下記（Ａ）の圧縮変形試験において、
（Ａ）厚さ５０ｍｍに切り出した試料に、４０ｍｍ角の加重子あたり２０Ｎの荷重を加える圧縮変形試験であり、試験前と、荷重が２０Ｎに達した際の、加重子下の試料の厚さを測定する。
荷重をかけた際の試料の厚さ維持度合いを、下記式（１）
（１）荷重をかけた際の試料の厚さ／圧縮試験前の試料の初期厚さ＝圧縮時高さ率（％） 〔ただし、供試用試料の初期厚さは５０ｍｍとする。〕
で計算される圧縮時高さ率とした場合、前記フランジ部および前記フランジ支持部を除くマットレス芯材の幅方向中央部の圧縮時高さ率５０〜９８％であり、前記フランジ支持部の圧縮時高さ率が前記幅方向中央部の圧縮時高さ率より高く、前記フランジ部の圧縮時高さ率が前記幅方向中央部の圧縮時高さ率より低いマットレス芯材は、先に述べた、縁部に腰掛ける際のフランジ部による突上げ感の低減と、腰掛けた後の、ベッドの上面板等に起因する底突き感の低減とを、より高いレベルでバランスよく実現できる。したがって、本発明のマットレス芯材は、マットレス縁部の座り心地を向上させることができる。また、マットレスの縁部に過度な傾斜の下り傾斜面が生じることがないため、このマットレスの縁部に腰掛けた際も、この縁部からお尻がずれ落ちることがない。And among the mattress core materials, in the compression deformation test of the following (A) to apply a predetermined load to a sample cut out from the mattress core material,
(A) Compression deformation test in which a load of 20 N per 40 mm square load is applied to a sample cut to a thickness of 50 mm. The thickness of the sample under the load before the test and when the load reaches 20 N Measure.
The thickness maintenance degree of the sample when a load is applied is expressed by the following formula (1)
(1) Sample thickness when a load is applied / initial thickness of the sample before compression test = height ratio during compression (%) [However, the initial thickness of the test sample is 50 mm. ]
When the height ratio during compression calculated in step (b) is 50% to 98% during compression in the width direction central portion of the mattress core material excluding the flange part and the flange support part, the compression of the flange support part The mattress core material in which the time height ratio is higher than the compression height ratio of the center portion in the width direction and the compression height ratio of the flange portion is lower than the compression height ratio of the width direction center portion is described above. In addition, it is possible to achieve a higher level balance with a reduction in the push-up feeling due to the flange portion when sitting on the edge and a reduction in the bottom-up feeling caused by the top plate of the bed after sitting on the edge. Therefore, the mattress core material of the present invention can improve the sitting comfort of the mattress edge. In addition, since an excessively inclined downward inclined surface does not occur at the edge of the mattress, the hips do not slip off from the edge when sitting on the edge of the mattress.
つぎに、前記マットレス芯材と、該マットレス芯材を収容するカバーとを備える、本発明のベッド用マットレスは、先に述べたマットレス芯材と同等の作用効果を奏する。さらに、このベッド用マットレスは、汚れたもの、または、へたりが生じた芯材だけを、簡単に取り替えることができるという利点がある。 Next, the bed mattress of the present invention including the mattress core material and a cover for accommodating the mattress core material has the same effects as the mattress core material described above. Further, this bed mattress has an advantage that only a dirty or a core material with sag can be easily replaced.
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とから、より明確になるであろう。
以下、図面を参考にして、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は、第１実施形態のベッド用マットレスの芯材の構成を示す斜視図であり、図２Ａは、このマットレスの芯材の幅方向の断面図、図２Ｂは図２ＡのＰ部拡大図である。なお、各図においては、マットレスの芯材（１００）を覆うマットレスカバーの図示を省略している。また、図中、Ｙ方向は、人の仰臥位における身長方向、すなわちマットレス（芯材）およびベッドの長手（長さ）方向を示し、Ｘ方向はこれらの短手方向である幅方向を、Ｚ方向は厚み（鉛直または上下）方向を示す。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the core material of the mattress for a bed according to the first embodiment, FIG. 2A is a cross-sectional view in the width direction of the core material of this mattress, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion P in FIG. It is. In each figure, the mattress cover that covers the core material (100) of the mattress is not shown. In the figure, the Y direction indicates the height direction in the supine position of the person, that is, the longitudinal direction (length) direction of the mattress (core material) and the bed, and the X direction indicates the width direction that is the short direction, Z The direction indicates the thickness (vertical or vertical) direction.
本実施形態のベッド用マットレス（その芯材１００、以下「マットレス芯材」）は、図１の斜視図に示すように、平坦な上面１０１ａを有する幅方向中央部（本体部１０１）と、その本体部１０１の幅方向（Ｘ方向）両側に一体的に形成された、左右のフランジ部１０２，１０３とからなり、全体が、弾性圧縮可能なフィラメント３次元結合体から構成されている。なお、フランジ部１０２，１０３は、その厚み方向（Ｚ方向）の高さが本体部１０１より高くなっており、その上面１０２ａ，１０３ａは、マットレス幅方向（Ｘ方向）の端部に向けて上り傾斜となる傾斜面となっている。 As shown in the perspective view of FIG. 1, the bed mattress of the present embodiment (the core material 100, hereinafter referred to as “mattress core material”) has a widthwise central portion (main body portion 101) having a flat upper surface 101a, It consists of left and right flange portions 102 and 103 that are integrally formed on both sides in the width direction (X direction) of the main body portion 101, and the whole is constituted by a three-dimensionally bonded filament that can be elastically compressed. The flange portions 102 and 103 are higher in the thickness direction (Z direction) than the main body portion 101, and the upper surfaces 102a and 103a are raised toward the end of the mattress width direction (X direction). It is an inclined surface that is inclined.
フランジ部１０２，１０３について詳しく説明すると、図２Ａおよびその拡大図である図２Ｂに示すように、一方のフランジ部１０２は、マットレス芯材１００の設計厚さである、本体部１０１の上面１０１ａ高さ（基準上面高さＬ０）を境界にして、共に略三角形状の、Ｌ０より上側の上部１０２Ｂと、Ｌ０より下側の下部１０２Ｃとから構成されている。なお、フランジ部以外の本体部１０１は、就寝時の体重を受け止めるための高反発部位となっている。 The flange portions 102 and 103 will be described in detail. As shown in FIG. 2A and an enlarged view of FIG. 2B, one flange portion 102 is the height of the upper surface 101 a of the main body portion 101 which is the design thickness of the mattress core material 100. And an upper portion 102B above L0 and a lower portion 102C below L0, both of which are substantially triangular, with a height (reference upper surface height L0) as a boundary. The main body portion 101 other than the flange portion is a high repulsion site for receiving the weight at bedtime.
上部１０２Ｂは、本体部１０１よりフィラメント密度の低い低反発部位として形成されており、その上面１０２ａが、幅方向中央側から端部方向にかけて表面の高さが基準上面高さＬ０からＬ１まで上昇する、上り傾斜面に形成されている。 The upper part 102B is formed as a low-repulsion part having a filament density lower than that of the main body part 101, and the upper surface 102a of the upper surface 102a rises from the reference upper surface height L0 to L1 from the center in the width direction toward the end. It is formed on the upward inclined surface.
また、下部１０２Ｃも、本体部１０１よりフィラメント密度の低い低反発部位であり、本体部１０１との界面１０２ｄ（下面に相当）が、幅方向中央側から端部方向にかけて界面の高さが基準上面高さＬ０からＬ２まで下降する、下り傾斜面に形成されている。なお、幅方向反対側のフランジ部１０３も同様の構成である。 The lower part 102C is also a low-repulsion part having a filament density lower than that of the main body part 101, and the interface 102d (corresponding to the lower surface) with the main body part 101 has an interface height from the center in the width direction toward the end part. It is formed on a downwardly inclined surface that descends from a height L0 to L2. The flange 103 on the opposite side in the width direction has the same configuration.
以上の構成により、本実施形態のマットレス芯材１００は、カバーを掛けて、ベッド用のマットレスとして利用した際、寝返りを繰返したとしても、マットレス上の掛布団等が外に落下することがない。すなわち、従来のフラットなマットレスでは、マットレスの外側にはみ出した掛布団の端部の重力が、掛布団全体をマットレスの外側に引っ張る力として働くため、寝返りを繰り返すことによって、掛布団が徐々にずれ落ちることがあった。しかしながら、本実施形態のマットレス芯材１００では、幅方向両端に設けられたフランジ部１０２，１０３が、掛布団の端部がマットレスの外側にはみ出すことを防止しており、掛布団をずれ落ちにくくしている。そのため、マットレス上の掛布団等が外に落下する心配がない。 With the above configuration, when the mattress core material 100 of the present embodiment is used as a mattress for a bed with a cover, even if the bed is turned over repeatedly, the comforter on the mattress does not fall outside. That is, in the conventional flat mattress, the gravity of the end of the comforter that protrudes to the outside of the mattress acts as a force pulling the entire comforter to the outside of the mattress. there were. However, in the mattress core material 100 of the present embodiment, the flange portions 102 and 103 provided at both ends in the width direction prevent the end portions of the comforter from protruding outside the mattress, and make it difficult for the comforter to slip off. Yes. Therefore, there is no worry that the comforter on the mattress falls outside.
また、各フランジ部１０２，１０３と本体部１０１との界面（下面）を下り傾斜面とすることにより、マットレス端部に近づくほど、低反発部位の割合が増えて圧縮変形しやすくなるので、マットレスの縁部にかかる荷重（ユーザーの体重）が軽くても、腰掛け易くなる。 In addition, since the interface (lower surface) between each flange portion 102, 103 and the main body portion 101 is a downwardly inclined surface, the ratio of the low-repulsion portion increases as the mattress end portion is approached, and the mattress is easily deformed. Even if the load (the user's weight) applied to the edge of the body is light, it is easy to sit down.
なお、フランジ部１０２（１０２Ｂ），１０３の端部の基準上面Ｌ０からのＬ１までの上昇幅Ｈ１は、通常３〜１５ｃｍとすることが好ましく、より好ましくは、上昇幅Ｈ１を５〜１０ｃｍとすることである。フランジ部１０２，１０３の頂部の高さＬ１が低すぎると、掛布団の端部がマットレスの外側にはみ出すのを防止する効果が少なくなり、逆に高すぎると、マットレスの縁部に腰掛けにくくなる。 The rising width H1 from the reference upper surface L0 to L1 at the ends of the flange portions 102 (102B) and 103 is preferably preferably 3 to 15 cm, more preferably 5 to 10 cm. That is. If the height L1 of the tops of the flange portions 102 and 103 is too low, the effect of preventing the end of the comforter from protruding to the outside of the mattress will be reduced, and conversely if too high, it will be difficult to sit on the edge of the mattress.
また、マットレスの縁部への腰掛け易さを考慮すると、フランジ部１０２（１０２Ｃ），１０３の端部の基準上面Ｌ０からＬ２までの高さの下降幅Ｈ２は、通常０〜１５ｃｍとすることが好ましく、より好ましくは、下降幅Ｈ２を２〜１０ｃｍとすることである。下降幅Ｈ２が小さすぎると、低反発部位圧縮変形量が少なく、マットレスの縁部が硬く感じられ、すわり心地が良くなくなる。逆に、下降幅Ｈ２が大きすぎると、過度な下り傾斜により、腰掛けたお尻が縁部からずれ落ちてしまう可能性がある。 Further, considering the ease of sitting on the edge of the mattress, the descending width H2 of the height from the reference upper surface L0 to L2 at the ends of the flange portions 102 (102C) and 103 is normally set to 0 to 15 cm. More preferably, the descending width H2 is 2 to 10 cm. If the descending width H2 is too small, the amount of compressive deformation of the low repulsion part is small, the edge of the mattress is felt hard, and the sitting comfort is not good. On the contrary, if the descending width H2 is too large, the seated buttocks may be displaced from the edge due to excessive downward inclination.
つぎに、本体部１０１両縁部のフランジ部１０２，１０３を、マットレス縁部の硬さ（反発力）の面から見てみると、これらフランジ部１０２，１０３の硬さの理想は、マットレス（ベッド）の縁部に腰掛けた際、図３の説明図に示すように、このフランジ部１０２または１０３が、上面が平坦となるように「潰れる」ことである。 Next, when the flanges 102 and 103 at both edges of the main body 101 are viewed from the surface of the mattress edge (repulsive force), the ideal hardness of the flanges 102 and 103 is the mattress ( When sitting on the edge of the bed), as shown in the explanatory view of FIG. 3, this flange portion 102 or 103 is “crushed” so that the upper surface becomes flat.
ここで、荷重（体重）をかけた際のマットレスの潰れ（厚さの維持度合い）を表す指標として、「圧縮時高さ率（％）」（後記で詳述）を用いて説明する。この圧縮時高さ率とは、マットレス芯材から切り出した試料に予め定められた荷重を加える下記（Ａ）の圧縮変形試験において、
（Ａ）厚さ５０ｍｍに切り出した試料に、４０ｍｍ角の加重子あたり２０Ｎの荷重を加える圧縮変形試験。試験前と、荷重が２０Ｎに達した際の、加重子下の試料の厚さを測定する。
得られた試験結果（試験前の試料の厚さと試験中の試料の厚さ）を用いて、荷重をかけた際の試料の厚さの維持（潰れ）度合いを、下記式（１）により計算したものである。
（１）荷重をかけた際の試料の厚さ／圧縮試験前の試料の初期厚さ＝圧縮時高さ率（％） 〔ただし、供試用試料の初期厚さは５０ｍｍとする。〕Here, as an index representing the collapse of the mattress (the degree of maintenance of thickness) when a load (weight) is applied, a description will be given using “height ratio during compression (%)” (described in detail later). This compression height ratio is a compression deformation test of the following (A) in which a predetermined load is applied to a sample cut out from the mattress core.
(A) A compression deformation test in which a load of 20 N is applied to a 40 mm square load on a sample cut out to a thickness of 50 mm. Before the test and when the load reaches 20 N, the thickness of the sample under the weight is measured.
Using the obtained test results (the thickness of the sample before the test and the thickness of the sample under test), the degree of maintenance (collapse) of the thickness of the sample when a load is applied is calculated by the following formula (1) It is a thing.
(1) Sample thickness when a load is applied / initial thickness of the sample before compression test = height ratio during compression (%) [However, the initial thickness of the test sample is 50 mm. ]
すなわち、第１実施形態のマットレス芯材１００の構成を、前述の圧縮時高さ率を用いて表すと、マットレス芯材１００は、幅方向中央部の、フィラメント密度の高い高反発部位である本体部１０１（圧縮時高さ率＝５０〜９８％）と、幅方向両端の、フィラメント密度の低い低反発部位であるフランジ部１０２，１０３（圧縮時高さ率＝２０〜５０％）と、で構成されている。ちなみに、図２Ａに記載の第１実施形態における本体部１０１の圧縮時高さ率は８２％、幅方向両端のフランジ部１０２，１０３の圧縮時高さ率は４１％である。 That is, when the configuration of the mattress core material 100 according to the first embodiment is expressed using the above-described height ratio during compression, the mattress core material 100 is a main body that is a high-repulsion part having a high filament density at the center in the width direction. Part 101 (height ratio during compression = 50 to 98%) and flange parts 102 and 103 (height ratio during compression = 20 to 50%), which are low repulsion parts having low filament density, at both ends in the width direction. It is configured. Incidentally, the height ratio during compression of the main body 101 in the first embodiment shown in FIG. 2A is 82%, and the height ratio during compression of the flange portions 102 and 103 at both ends in the width direction is 41%.
このように、フランジ部１０２，１０３の圧縮時高さ率を、本体部１０１の圧縮時高さ率より低い構成とすると、就寝時における身体の沈み込みを防止できるとともに、図３に示すように、ユーザーがマットレス縁部に座った際に、ユーザーの体重により、フランジ部１０２，１０３が圧縮されて略水平に近い形に変形するので、マットレス縁部への着座が容易になる。 Thus, if the height ratio during compression of the flange parts 102 and 103 is lower than the height ratio during compression of the main body 101, the body can be prevented from sinking at bedtime, as shown in FIG. When the user sits on the edge of the mattress, the flange portions 102 and 103 are compressed and deformed into a substantially horizontal shape depending on the weight of the user, so that the user can easily sit on the edge of the mattress.
なお、上記例は、フランジ部１０２，１０３の圧縮時高さ率を、本体部１０１の圧縮時高さ率の約１／２に設定したものであるが、フランジ部１０２，１０３の圧縮時高さ率は、ユーザーがマットレス縁部に腰かけた際にフランジ部がフラットになるように最適化されるのが好ましい。また、上記各圧縮時高さ率の間には、下記式（２）の関係が成り立つものとする。
幅方向中央部（本体部）の圧縮時高さ率＞フランジ部の圧縮時高さ率・・式（２）In the above example, the height ratio during compression of the flange portions 102 and 103 is set to about ½ of the height ratio during compression of the main body portion 101. The height is preferably optimized so that the flange is flat when the user sits on the edge of the mattress. Further, it is assumed that the relationship of the following equation (2) is established between the above-mentioned compression height ratios.
Compressed height ratio at the center in the width direction (main body)> Compressed height ratio of the flange section (2)
また、特に限定はされないが、本体部１０１の圧縮時高さ率は、仰臥位において自然体（立ち姿勢における体型）となるように最適化されるのが好ましく、マットレス長さ方向（ユーザーの身長方向）において圧縮時高さ率を変化させる、たとえば、肩の部分の圧縮時高さ率を低くし、腰の部分の圧縮時高さ率を高くする等とすることが好ましい。 Although not particularly limited, it is preferable that the height ratio of the main body 101 when compressed is optimized so as to be a natural body (a body shape in a standing posture) in the supine position, and the mattress length direction (the height direction of the user) ), The height ratio during compression is preferably changed, for example, the height ratio during compression of the shoulder portion is decreased and the height ratio during compression of the waist portion is increased.
つぎに、フランジ部の形態の異なる実施形態について説明する。
図４は、第２実施形態のマットレス芯材の幅方向の断面図であり、図５は、第３実施形態のマットレス芯材の幅方向の断面図である。なお、マットレスの芯材（２００，３００）を覆うマットレスカバーの図示は省略している。Next, embodiments in which the flange portions are different will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view in the width direction of the mattress core material of the second embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view in the width direction of the mattress core material of the third embodiment. The mattress cover that covers the core material (200, 300) of the mattress is not shown.
これら第２，第３実施形態のベッド用マットレスの芯材も、基本的な構成は、先に述べた第１実施形態のマットレス芯材と同様であり、図４に示す第２実施形態のマットレス芯材２００は、平坦な上面２０１ａを有する幅方向中央部（本体部２０１）と、その本体部２０１の幅方向（Ｘ方向）両側に一体的に形成された、左右のフランジ部２０２，２０３とからなり、全体が、弾性圧縮可能なフィラメント３次元結合体から構成されている。 The core material of the bed mattress of the second and third embodiments is the same as the mattress core material of the first embodiment described above, and the mattress of the second embodiment shown in FIG. The core member 200 includes a central portion (main body portion 201) in the width direction having a flat upper surface 201a, and left and right flange portions 202 and 203 integrally formed on both sides in the width direction (X direction) of the main body portion 201. The whole is composed of an elastically compressible filament three-dimensional combination.
第２実施形態のマットレス芯材２００が、第１実施形態のマットレス芯材１００と異なるのは、左右のフランジ部２０２，２０３の形状である。これらフランジ部２０２，２０３は、その上面（天面２０２ｂ，２０３ｂ）が、平坦な水平面となっており、これら天面２０２ｂ，２０３ｂが、本体部２０１の上面２０１ａの高さ（基準上面高さ）より上に通常３〜１５ｃｍ、好ましくは５〜１０ｃｍ突出するように形成されている。 The mattress core material 200 of the second embodiment is different from the mattress core material 100 of the first embodiment in the shapes of the left and right flange portions 202 and 203. The upper surfaces (top surfaces 202b and 203b) of the flange portions 202 and 203 are flat horizontal surfaces, and the top surfaces 202b and 203b are the height of the upper surface 201a of the main body 201 (reference upper surface height). It is formed so as to protrude normally 3 to 15 cm, preferably 5 to 10 cm.
また、天面２０２ｂ，２０３ｂの内側（中央寄り）には、それぞれ、第１実施形態（マットレス芯材１００）と同様の、幅方向中央側から端部方向にかけて表面高さが上昇する上り傾斜面２０２ａ，２０３ａが設けられている。 Further, on the inner side (near the center) of the top surfaces 202b and 203b, respectively, as in the first embodiment (mattress core material 100), an upward inclined surface whose surface height increases from the center side in the width direction to the end portion direction. 202a and 203a are provided.
なお、フランジ部以外の本体部２０１は、就寝時の体重を受け止めるための高反発部位となっている。また、本体部２０１の圧縮時高さ率は５０〜９８％、幅方向両端のフランジ部２０２，２０３の圧縮時高さ率は２０〜５０％となっている。ちなみに、図４に記載の第２実施形態における本体部２０１の圧縮時高さ率は８５％、幅方向両端のフランジ部２０２，２０３の圧縮時高さ率は２３％である。 The main body portion 201 other than the flange portion is a high repulsion part for receiving the weight at bedtime. In addition, the compression ratio of the main body 201 is 50 to 98%, and the compression ratio of the flanges 202 and 203 at both ends in the width direction is 20 to 50%. Incidentally, in the second embodiment shown in FIG. 4, the compression rate of the main body 201 is 85%, and the compression height of the flanges 202 and 203 at both ends in the width direction is 23%.
上記の構成によっても、本実施形態のマットレス芯材２００は、カバーを掛けて、ベッド用のマットレスとして利用した際、寝返りを繰返したとしても、マットレス上の掛布団等が外に落下する心配が少ない。しかも、マットレス芯材２００は、フランジ部２０２，２０３の天面２０２ｂ，２０３ｂが平坦な水平面であるため、マットレスの縁部にかかる荷重（体重）が軽くても、容易に腰掛けることができるうえ、フラットな座り心地が維持される。 Even with the above configuration, when the mattress core material 200 of the present embodiment is used as a mattress for a bed with a cover, there is little fear that the comforter or the like on the mattress will fall outside even if it is turned over. . In addition, since the mattress core member 200 has a flat horizontal surface 202b, 203b of the flanges 202, 203, the mattress core member 200 can be easily seated even if the load (weight) applied to the edge of the mattress is light. A flat sitting comfort is maintained.
図５に示す第３実施形態のマットレス芯材３００も、平坦な上面３０１ａを有する幅方向中央部（本体部３０１）と、その本体部３０１の幅方向（Ｘ方向）両側に一体的に形成された、左右のフランジ部３０２，３０３とからなる。 The mattress core material 300 of the third embodiment shown in FIG. 5 is also integrally formed on the width direction central portion (main body portion 301) having a flat upper surface 301a and on both sides in the width direction (X direction) of the main body portion 301. Further, it consists of left and right flange portions 302 and 303.
第３実施形態のマットレス芯材３００が、第１，第２実施形態のマットレス芯材１００，２００と異なるのは、左右のフランジ部３０２，３０３の下側に、本体部３０１よりフィラメント密度が高く、かつ、本体部３０１より高反発の部位（フランジ支持部３０４，３０５）が形成されている点である。また、フランジ部３０２，３０３の上面３０２ａ，３０３ａは、角部のない、すなわち屈曲点や変曲点等のない、滑らかな曲面に形成されている。 The mattress core material 300 of the third embodiment is different from the mattress core materials 100, 200 of the first and second embodiments in that the filament density is higher than that of the main body 301 below the left and right flange portions 302, 303. And the part (flange support part 304,305) of high repulsion from the main-body part 301 is formed. Further, the upper surfaces 302a and 303a of the flange portions 302 and 303 are formed into smooth curved surfaces having no corners, that is, having no bending points or inflection points.
なお、フランジ部３０２，３０３は、本体部３０１の上面３０１ａからの高さ（基準上面からの高さ）が５〜２５ｃｍ、好ましくは８〜１５ｃｍになるように形成されている。また、本体部３０１の圧縮時高さ率は５０〜９８％であるのに対し、フランジ部３０２，３０３の圧縮時高さ率は２０〜５０％、前記高反発のフランジ支持部３０４，３０５の圧縮時高さ率は７５〜１００％（ただし、本体部３０１の圧縮時高さ率より高い）となっている。 The flange portions 302 and 303 are formed such that the height from the upper surface 301a of the main body portion 301 (height from the reference upper surface) is 5 to 25 cm, preferably 8 to 15 cm. Further, while the compression ratio of the main body 301 is 50 to 98%, the compression ratio of the flange sections 302 and 303 is 20 to 50%, and the high resilience flange support sections 304 and 305 are used. The height ratio during compression is 75 to 100% (however, it is higher than the height ratio during compression of the main body 301).
上記のような圧縮時高さ率の高い、高反発の部位（フランジ支持部３０４，３０５）は、後記のような製造方法において、前記本体部３０１の一部（マットレス縁部）のフィラメントの本数や太さ等を変えることにより、フィラメント密度を上げて、製造することができる。 The high repulsion part (flange support part 304, 305) having a high height ratio when compressed as described above is the number of filaments in a part (mattress edge part) of the main body part 301 in the manufacturing method as described later. By changing the thickness or the like, the filament density can be increased to produce.
ちなみに、図５に記載の第３実施形態における本体部３０１の圧縮時高さ率は８２％、フランジ部３０２，３０３の圧縮時高さ率は２８％、フランジ支持部３０４，３０５の圧縮時高さ率は９０％になっている。また、上記各圧縮時高さ率の間には、下記の式（３）の関係がある。
フランジ支持部の圧縮時高さ率＞幅方向中央部（本体部）の圧縮時高さ率＞フランジ部の圧縮時高さ率 ・・・式（３）Incidentally, in the third embodiment shown in FIG. 5, the compression rate of the main body 301 is 82%, the compression height of the flanges 302 and 303 is 28%, and the compression support of the flange support portions 304 and 305 is high. The rate is 90%. Moreover, there exists a relationship of following formula (3) between each said height ratio at the time of compression.
Compressed height ratio of flange support section> Compressed height ratio of widthwise center section (main body section)> Compressed flange height ratio Formula (3)
以上の構成によっても、本実施形態のマットレス芯材３００は、カバーを掛けて、ベッド用のマットレスとして利用した際、寝返りを繰返したとしても、マットレス上の掛布団等が外に落下する心配が少ない。しかも、マットレス芯材３００は、フランジ部３０２，３０３の上面３０２ａ，３０３ａが滑らかな曲面であるため、マットレスの縁部にかかる荷重（体重）が軽くても、容易に腰掛けることができるうえ、フランジ部の角が身体に接触する際の違和感（突き上げ）をなくすことができる。 Even with the above configuration, when the mattress core member 300 of the present embodiment is used as a mattress for a bed with a cover, there is little fear that the comforter on the mattress will fall outside even if it is turned over. . In addition, since the mattress core 300 has smooth curved surfaces on the upper surfaces 302a and 303a of the flange portions 302 and 303, the mattress core member 300 can be easily seated even if the load (weight) applied to the edge of the mattress is light. A sense of incongruity (push-up) when the corner of the part contacts the body can be eliminated.
なお、本発明のベッド用マットレスの芯材におけるフランジ部やフランジ支持部の形状は、これら第１，第２，第３の実施形態での例に限定されるものではない。たとえば、フランジ部は、三角状，四角状，台形状や半球状等を組み合わせて形成することができる。また、フランジ支持部の形状（領域）も、フランジ部の下側でこのフランジ部を支持できるものであれば、大きさ等も適宜設定できる。 In addition, the shape of the flange part and the flange support part in the core material of the mattress for bed of this invention is not limited to the example in these 1st, 2nd, 3rd embodiment. For example, the flange portion can be formed by combining triangular shapes, square shapes, trapezoidal shapes, hemispherical shapes, and the like. In addition, the size and the like of the flange support portion can be appropriately set as long as the flange portion can be supported on the lower side of the flange portion.
たとえば、図６（６Ａ，６Ｂ）および図７に示す第４実施形態（マットレス芯材４００）のように、フランジ部を、幅方向中央側から端部方向にかけて表面高さが上昇する上り傾斜面４０２ａ，４０３ａを有する、鉛直方向の断面が扇形となる形状としてもよい。 For example, as in the fourth embodiment (mattress core material 400) shown in FIGS. 6 (6A, 6B) and FIG. 7, the flange portion has an upward inclined surface whose surface height increases from the center in the width direction to the end direction. It is good also as a shape which the cross section of the perpendicular direction which has 402a and 403a becomes a fan shape.
このフランジ部４０２，４０３は、本体部４０１の両端側（幅方向端部）が円弧となる扇形で、一方（片方）のフランジ部４０２は、図６Ｂに示すように、その扇形の中心角θが、４５度以上１３５度以下となる形状に形成されている。 The flange portions 402 and 403 have a sector shape in which both end sides (width direction end portions) of the main body portion 401 are arcs, and one (one) flange portion 402 has a central angle θ of the sector shape as shown in FIG. 6B. However, it is formed in a shape of 45 degrees or more and 135 degrees or less.
この構成により、第４実施形態のマットレス芯材４００は、前述の縁部に腰掛けた際の突上げ感の低減効果に加え、以下のような効果を奏することができる。すなわち、図７に示すように、たとえば、第４実施形態のマットレス芯材４００の上に載置された掛布団（Ｆｕｔｏｎ）が、マットレス芯材の中央部から外側端部方向へ移動（重力Ｇ方向へ落下）しそうな場合には、この掛布団がフランジ部４０２の頂点４０２ａにひっかかるため、落下を防止することができる。また、落下しそうな掛布団を中央（矢印Ｐｕｌｌ方向）に引き戻そうとする場合には、逆に、掛布団はフランジ部４０２の頂点４０２ａにひっかかりにくく、マットレス芯材の端部からずり落ちた掛布団を、容易に中央側に引き戻すことができる。 With this configuration, the mattress core member 400 according to the fourth embodiment can exhibit the following effects in addition to the effect of reducing the push-up feeling when sitting on the edge. That is, as shown in FIG. 7, for example, a comforter (Futon) placed on the mattress core member 400 of the fourth embodiment moves from the center portion of the mattress core member toward the outer end portion (the direction of gravity G). If this is the case, this comforter will be caught by the apex 402a of the flange portion 402, so that the fall can be prevented. In addition, when trying to pull the comforter that is likely to fall back to the center (in the direction of the arrow Pull), conversely, the comforter is not easily caught on the apex 402a of the flange part 402, and the comforter that has slipped off from the end of the mattress core can be easily removed. Can be pulled back to the center side.
なお、図５に示す第３実施形態のマットレス芯材３００と同様、フランジ部４０２，４０３は、本体部４０１の上面４０１ａからの高さ（基準上面からの高さ）が５〜２５ｃｍ、好ましくは８〜１５ｃｍになるように形成されている。また、本体部４０１の圧縮時高さ率は５０〜９８％であるのに対し、フランジ部４０２，４０３の圧縮時高さ率は２０〜５０％、前記高反発のフランジ支持部４０４，４０５の圧縮時高さ率は７５〜１００％（ただし、本体部４０１の圧縮時高さ率より高い）となっている。 As in the mattress core material 300 of the third embodiment shown in FIG. 5, the flange portions 402 and 403 have a height from the upper surface 401a of the main body portion 401 (height from the reference upper surface) of 5 to 25 cm, preferably It is formed to be 8 to 15 cm. Further, while the compression ratio of the main body 401 is 50 to 98%, the compression ratio of the flange sections 402 and 403 is 20 to 50%, and the high resilience flange support sections 404 and 405 are formed. The height ratio during compression is 75 to 100% (however, it is higher than the height ratio during compression of the main body 401).
さらに、先にも述べたように、各フランジ部４０２，４０３の扇形の中心角θは、４５度以上１３５度以下であることが好ましい。この中心角θが４５度未満の場合、掛布団を中央側へ引き戻す際の時のひっかかりが大きくなりすぎ、引き戻す作業が難くなる。逆に、中心角θが１３５度を超えると、掛布団が端部へ移動する際のひっかかりが小さくなるため、掛布団が落下し易くなる。 Furthermore, as described above, the sector-shaped central angle θ of each of the flange portions 402 and 403 is preferably not less than 45 degrees and not more than 135 degrees. When the center angle θ is less than 45 degrees, the hooking when the comforter is pulled back to the center side becomes too large, and the work of pulling back becomes difficult. On the other hand, when the center angle θ exceeds 135 degrees, the catch when the comforter moves to the end becomes small, and the comforter easily falls.
本発明のマットレス芯材の使用方法は、前記第１〜第４実施形態での例に限定されず、本体部から突出するフランジ部が下向きになるように、マットレス芯材を上下反転させて使用してもよい。その場合、本体部の一方向左右の両縁部に設けるフランジ部の間の距離を、マットレス芯材を設置するベッドの台座の幅に合わせれば、このフランジ部を、マットレスの左右方向のずれ止め（台座上の位置決め）としても利用することができる。本発明のマットレス芯材は、その載置される向きに関わらず、たとえば裏返して使用できるように、本体部の一方向左右の両縁部にそれぞれ設けられたフランジ部が本体部から下向きに突出するマットレス芯材であっても、これらの構成は全て、本発明に包含される。 The method of using the mattress core material of the present invention is not limited to the examples in the first to fourth embodiments, and the mattress core material is used upside down so that the flange portion protruding from the main body portion faces downward. May be. In that case, if the distance between the flanges provided on the left and right edges of the body in one direction is matched to the width of the bed base on which the mattress core material is installed, this flange is prevented from shifting in the left and right direction of the mattress. It can also be used as (positioning on a pedestal). In the mattress core material of the present invention, the flange portions respectively provided on both the left and right edges of the main body portion protrude downward from the main body portion so that the mattress core material can be used, for example, by turning it over. Even if it is a mattress core material to perform, all these structures are included by this invention.
さらに、本発明の実施形態で用いた「圧縮時高さ率」は、所定の加圧下における圧縮率（高さの維持率）のことであり、具体的には以下の方法で測定できる。 Further, the “height ratio during compression” used in the embodiment of the present invention is a compression ratio (maintenance ratio of height) under a predetermined pressure, and can be specifically measured by the following method.
この圧縮時高さ率の測定方法としては、フィラメント３次元結合体の測定サンプルを縦４ｃｍ、横４ｃｍ、高さ５ｃｍの直方体となるようにカッターで成形し、内寸が縦５ｃｍ、横５ｃｍ、深さ６ｃｍの有底シリンダー内にセットする。そして、縦４ｃｍ、横４ｃｍの正方形の金属板を介して２０Ｎの力で荷重した時のサンプルの高さを測定し、測定したサンプルの高さを、サンプルの圧縮前の高さで割ることにより、圧縮変形前の高さに対する圧縮変形後の高さの比率として圧縮時高さ率（％）を算出する。 As a measuring method of the height ratio at the time of compression, a measurement sample of a filament three-dimensional joined body is formed with a cutter so as to be a rectangular parallelepiped having a length of 4 cm, a width of 4 cm, and a height of 5 cm. Set in a bottomed cylinder 6cm deep. And by measuring the height of the sample when it is loaded with a force of 20 N through a square metal plate 4 cm long and 4 cm wide, and dividing the measured sample height by the height before compression of the sample The height ratio (%) during compression is calculated as the ratio of the height after compression deformation to the height before compression deformation.
なお、フィラメント３次元結合体の測定サンプルとして、上記サイズより小さい測定サンプルしか入手できない場合は、測定サンプルの長さ（縦、横、高さ）を短くして、同じ圧力となるように荷重を変えてもよい。 If only a measurement sample smaller than the above size is available as a measurement sample for the filament three-dimensional combination, the length (vertical, horizontal, height) of the measurement sample is shortened and the load is applied so that the same pressure is obtained. You may change it.
つぎに、各実施形態のマットレス芯材を製造する方法について述べる。 Next, a method for manufacturing the mattress core material of each embodiment will be described.
前述のような構成のマットレス芯材の製造は、図８〜図１０に示すようなフィラメント３次元結合体製造装置を用いて行われる。 The mattress core material having the above-described configuration is manufactured using a filament three-dimensional joined body manufacturing apparatus as shown in FIGS.
フィラメント３次元結合体製造装置は、図８に示すように、溶融樹脂供給手段（押出機１０）と、溶融フィラメント（符号ＭＦ）を吐出する溶融フィラメント形成部（ダイ）２０と、水槽３１内に設置されたフィラメント３次元結合体（符号３ＤＦで記載）の搬送経路を含む３次元結合体形成部３０と、これらを統括してフィラメント３次元結合体の出来栄え（仕上がり）を集中的に制御するコンピュータ等の制御手段（図示省略）等と、を備える。 As shown in FIG. 8, the filament three-dimensional assembly manufacturing apparatus includes a molten resin supply means (extruder 10), a molten filament forming unit (die) 20 that discharges a molten filament (reference numeral MF), and a water tank 31. A three-dimensional combined body forming unit 30 including a conveyance path of the installed filament three-dimensional combined body (denoted by reference numeral 3DF), and a computer that centralizes these and centrally controls the quality (finish) of the filament three-dimensional combined body Control means (not shown) and the like.
溶融樹脂供給部（押出機１０）は、ホッパー１１（材料投入部）と、スクリュー１２、スクリューモーター１３、シリンダー１４、材料排出部１５、スクリューヒーター１６とを備え、前記ホッパー１１から供給された熱可塑性樹脂が、押出機１０のシリンダー１４内で溶融し、溶融フィラメント形成部（ダイ２０）に向けて、材料排出部１５から溶融樹脂として排出される。 The molten resin supply unit (extruder 10) includes a hopper 11 (material input unit), a screw 12, a screw motor 13, a cylinder 14, a material discharge unit 15, and a screw heater 16, and the heat supplied from the hopper 11. The plastic resin is melted in the cylinder 14 of the extruder 10 and is discharged as a molten resin from the material discharge portion 15 toward the molten filament forming portion (die 20).
ダイ２０は、複数のノズル（吐出孔２１ａ）が形成された口金板２１と、ダイヒーター２２（図９では２２ａ〜２２ｆ）を備え、前記押出機１０の材料排出部１５からダイ導流路２０ａに供給された溶融樹脂が、前記複数の吐出孔２１ａから鉛直下方に向けて、溶融フィラメントＭＦとして排出される。 The die 20 includes a base plate 21 in which a plurality of nozzles (discharge holes 21a) are formed, and a die heater 22 (22a to 22f in FIG. 9), and the die guide channel 20a from the material discharge portion 15 of the extruder 10 is provided. The molten resin supplied to is discharged as a molten filament MF from the plurality of discharge holes 21a vertically downward.
図１１は、第１実施形態のマットレス芯材１００を製造する際に用いられる、前記吐出孔２１ａを備える口金板２１の平面図である。口金板２１は、複数の円形開口部（吐出孔２１ａ）が形成された略直方体の金属製の厚板であり、ダイ導流路２０ａの最下流部にあたるダイ２０の下部に配設されている。 FIG. 11 is a plan view of the base plate 21 having the discharge holes 21a, which is used when the mattress core material 100 of the first embodiment is manufactured. The base plate 21 is a substantially rectangular parallelepiped metal thick plate in which a plurality of circular openings (discharge holes 21a) are formed, and is disposed below the die 20 corresponding to the most downstream portion of the die guide channel 20a. .
吐出孔２１ａの直径（ノズル径）や、隣接する２つの吐出孔２１ａの距離（ノズルピッチ）を調整することにより、フィラメント３次元結合体の反発力（圧縮時高さ率）を変えることができる。すなわち、ノズル径が小さい程、あるいは、ノズルピッチが大きい程、フィラメント３次元結合体の密度を小さくでき、その結果、反発力や圧縮時高さ率を小さくできる。 By adjusting the diameter (nozzle diameter) of the discharge holes 21a and the distance (nozzle pitch) between the two adjacent discharge holes 21a, the repulsive force (height ratio during compression) of the filament three-dimensional combination can be changed. . That is, as the nozzle diameter is smaller or the nozzle pitch is larger, the density of the filament three-dimensional combination can be reduced, and as a result, the repulsive force and the compression height ratio can be reduced.
本実施形態においては、口金板２１に形成されるノズル群として、相対的にノズル径が大きくノズルピッチが小さい高密度ノズル群２１ｂと、相対的にノズル径が小さくノズルピッチが大きい低密度ノズル群２１ｃ，２１ｃの、３つのノズル群を有し、マットレス芯材の中央部（本体部）は高密度ノズル群２１ｂによって、マットレス芯材のフランジ部はそれぞれ低密度ノズル群２１ｃによって形成される。 In the present embodiment, the nozzle group formed on the base plate 21 is a high-density nozzle group 21b having a relatively large nozzle diameter and a small nozzle pitch, and a low-density nozzle group having a relatively small nozzle diameter and a large nozzle pitch. The center portion (main body portion) of the mattress core material is formed by the high density nozzle group 21b, and the flange portion of the mattress core material is formed by the low density nozzle group 21c.
本実施形態においては、高密度ノズル群２１ｂにおいては、ノズル径１ｍｍ、ノズルピッチ１０ｍｍに設定し、低密度ノズル群２１ｃにおいては、ノズル径０．７ｍｍ、ノズルピッチ１２ｍｍに設定しているが、フィラメント３次元結合体の反発力や圧縮時高さ率の仕様に基づき、ノズル径やノズルピッチ、あるいはノズル形状やノズル配置を適宜調整することができる。 In this embodiment, in the high-density nozzle group 21b, the nozzle diameter is set to 1 mm and the nozzle pitch is set to 10 mm, and in the low-density nozzle group 21c, the nozzle diameter is set to 0.7 mm and the nozzle pitch is set to 12 mm. The nozzle diameter, nozzle pitch, nozzle shape, and nozzle arrangement can be appropriately adjusted based on the specifications of the repulsive force and compression height ratio of the three-dimensional combination.
また、３次元結合体形成部３０は、図８および図９に示すように、冷却水を蓄える水槽３１（水面３１ａ）と、前記溶融フィラメントＭＦが３次元ネット状に絡まり結合したフィラメント３次元結合体を、その３次元（立体）形状と厚みを保ったまま冷却するための無端コンベア３４Ａ，３４Ｂとを備える。 Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the three-dimensional joined body forming unit 30 has a three-dimensional filament coupling in which a water tank 31 (water surface 31a) for storing cooling water and the molten filament MF are entangled and joined in a three-dimensional net shape. Endless conveyors 34A and 34B for cooling the body while maintaining its three-dimensional (solid) shape and thickness are provided.
前記口金板２１（複数の吐出孔２１ａ）の直下で、かつ、該無端コンベア３４Ａ，３４Ｂ間の上方にあたる位置には、図１０に示すような、溶融フィラメントＭＦの滞留を促す受け板（フィラメントガイド、傾斜状の案内板３２）が設けられており、この案内板３２（傾斜板３２Ａ，３２Ｂ等）の上面で、上側のダイ２０から下方に吐出され自重で鉛直下方に垂下（自然落下）する溶融フィラメントＭＦのうち、３次元結合体３ＤＦの厚み方向外側の複数本が受け止められ、水供給用導管３３から供給される水（水膜）に乗って、中央方向に流し込まれる。 A receiving plate (filament guide for promoting retention of the molten filament MF as shown in FIG. 10 is located immediately below the base plate 21 (the plurality of discharge holes 21a) and above the endless conveyors 34A and 34B. , An inclined guide plate 32) is provided, and the upper surface of the guide plate 32 (inclined plates 32A, 32B, etc.) is discharged downward from the upper die 20 and droops vertically downward (natural fall) by its own weight. A plurality of the melt filaments MF on the outer side in the thickness direction of the three-dimensional joined body 3DF are received, and are carried on the water (water film) supplied from the water supply conduit 33 and flowed in the central direction.
なお、前記案内板（３２Ａ，３２Ｂ等）に乗らない、中央寄りの各フィラメントは、水より比重が軽いため、水槽３１内の水面３１ａ上に浮かんで一旦停止し、その上に続けて吐出されたフィラメントがループ状に順次堆積する。そして、このループ状の堆積により、溶融フィラメントＭＦに「３次元的な絡み」、すなわち不規則でランダムな交差が発生して、フィラメント間に大きな空隙を有する、３次元結合体３ＤＦが形成される。 The filaments closer to the center that do not ride on the guide plate (32A, 32B, etc.) have a specific gravity lighter than water, so they float on the water surface 31a in the water tank 31 and temporarily stop and are discharged on the surface. Filaments are sequentially deposited in a loop. The loop-like deposition causes “three-dimensional entanglement”, that is, irregular and random crossing, to form a three-dimensional combined body 3DF having large voids between the filaments. .
本実施形態で用いられる案内板３２を図１２に示す。
本実施形態の案内板３２は、フィラメント３次元結合体の断面形状（厚みや幅などの外縁部の形状）に対応する多角形の断面形状を有する筒状部３２ｅと、該筒状部３２ｅの鉛直方向上端に接続され、その上端部に向かって下り傾斜となる傾斜面を有する傾斜板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄを備える漏斗状の金属部材であり、筒状部３２ｅと傾斜板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの接続点において、水槽３１に貯留される冷却水と接触するように配設されている。FIG. 12 shows a guide plate 32 used in this embodiment.
The guide plate 32 of the present embodiment includes a cylindrical portion 32e having a polygonal cross-sectional shape corresponding to a cross-sectional shape (shape of an outer edge such as thickness and width) of the filament three-dimensional combination, and the cylindrical portion 32e. It is a funnel-shaped metal member that includes an inclined plate 32A, 32B, 32C, 32D that is connected to the upper end in the vertical direction and has an inclined surface that is inclined downward toward the upper end. The cylindrical portion 32e and the inclined plates 32A, 32B , 32C and 32D are arranged so as to come into contact with the cooling water stored in the water tank 31.
傾斜板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの上流部には、図示しない水供給用導管（図１０における符号３３）が設けられており、傾斜板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの表面に水膜が形成されるようになっている。口金板２１から落下する溶融フィラメント群（ＭＦ）の外縁部近傍の溶融フィラメントは、傾斜板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ上面によって受け止められ、溶融フィラメント群厚み方向中央部に導かれ、筒状部３２ｅ内部で水槽３１の冷却水によって冷却固化される。 A water supply conduit (not shown in FIG. 10) (not shown) is provided upstream of the inclined plates 32A, 32B, 32C, 32D, and a water film is formed on the surfaces of the inclined plates 32A, 32B, 32C, 32D. It has come to be. The molten filament in the vicinity of the outer edge portion of the molten filament group (MF) falling from the base plate 21 is received by the upper surfaces of the inclined plates 32A, 32B, 32C, and 32D, guided to the central portion in the thickness direction of the molten filament group, and the cylindrical portion 32e. It is cooled and solidified by the cooling water in the water tank 31 inside.
つぎに、３次元的な絡みを生じた溶融フィラメント（以降、３次元結合体３ＤＦ）は、図８，図９に示すように、無端コンベア３４Ａ，３４Ｂの間に挟みこんで搬送され、その下端から水槽３１内の水中に排出された３次元結合体３ＤＦは、各搬送ローラ３６Ａ〜３６Ｆからなる水槽３１内の搬送経路を通るうちに完全に冷却されて、駆動力を有する搬送ローラ３６Ｇ，３６Ｈにより、前記水槽３１から取り出される。 Next, the three-dimensional entangled molten filament (hereinafter, three-dimensional combined body 3DF) is conveyed by being sandwiched between endless conveyors 34A and 34B as shown in FIGS. The three-dimensional combined body 3DF discharged into the water in the water tank 31 from the water is completely cooled while passing through the conveyance path in the water tank 31 composed of the respective conveyance rollers 36A to 36F, and the conveyance rollers 36G and 36H having a driving force. Thus, the water tank 31 is taken out.
無端コンベア３４Ａは、駆動ローラ３５Ａと、従動ローラ３５Ｂとを含み、図示しない搬送モーターにより回転駆動されるようになっている。また、無端コンベア３４Ｂも同様、駆動ローラ３５Ｃと、従動ローラ３５Ｄとを含み、図示しない搬送モーターにより回転駆動されるようになっている。 The endless conveyor 34A includes a driving roller 35A and a driven roller 35B, and is rotationally driven by a transport motor (not shown). Similarly, the endless conveyor 34B includes a driving roller 35C and a driven roller 35D, and is rotationally driven by a transport motor (not shown).
なお、一対の無端コンベア３４Ａ，３４Ｂは、それぞれスラットコンベアで構成されており、３次元結合体３ＤＦの厚みに対応する隙間を空けて配設されている。無端コンベア３４Ａ，３４Ｂの移動速度（３ＤＦの搬送速度）は、溶融フィラメントの落下速度と同等以上になると溶融フィラメントのループが形成されないため、溶融フィラメントの落下速度より遅い速度に設定される。 The pair of endless conveyors 34A and 34B are each constituted by a slat conveyor, and are arranged with a gap corresponding to the thickness of the three-dimensional combination 3DF. The moving speed of the endless conveyors 34A and 34B (3DF transport speed) is set to a speed slower than the falling speed of the molten filament because a loop of the molten filament is not formed when the moving speed is equal to or higher than the falling speed of the molten filament.
無端コンベア３４Ａ，３４Ｂの移動速度が遅い程、溶融フィラメントの密度が高くなり、反発力の高い高密度の３次元結合体３ＤＦが形成される。反発力は３次元結合体が使用されるマットレスやクッション等の仕様に応じて決められるが、通常、溶融フィラメントの落下速度に対して５〜２０％程度に設定される。 The slower the moving speed of the endless conveyors 34A and 34B, the higher the density of the molten filament, and the higher density three-dimensional combined body 3DF having a high repulsive force is formed. The repulsive force is determined according to the specifications of the mattress, cushion, etc. in which the three-dimensional combination is used, but is usually set to about 5 to 20% with respect to the falling speed of the molten filament.
無端コンベア３４Ａ，３４Ｂとして、搬送面が平滑な搬送部材であれば特に制限はなく、金属メッシュベルトやプラスチックモジュラーチェーンを用いたコンベアなどを用いてもよい。無端コンベア３４Ａ，３４Ｂは、３次元結合体の搬送方向に平行な外周面の全面に接触するように、３次元結合体の外周形状に合わせて設けることが望ましいが、無端コンベアの機構が複雑化するので、無端コンベアを３次元結合体の両端部（マットレス芯材のフランジ部に該当）には接触させずに、厚みの均一な中央部付近だけに接触させて搬送してもよい。 The endless conveyors 34A and 34B are not particularly limited as long as the transport members have a smooth transport surface, and a conveyor using a metal mesh belt or a plastic modular chain may be used. The endless conveyors 34A and 34B are preferably provided according to the outer peripheral shape of the three-dimensional combined body so as to be in contact with the entire outer peripheral surface parallel to the conveying direction of the three-dimensional combined body, but the mechanism of the endless conveyor is complicated. Therefore, the endless conveyor may be transported by contacting only the vicinity of the central portion having a uniform thickness without contacting both end portions (corresponding to the flange portion of the mattress core material) of the three-dimensional joined body.
本発明の実施形態で、３次元結合体３ＤＦの材料として用いることのできる熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂およびポリスチレン樹脂や、スチレン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー等の熱可塑性エラストマーなどがあげられる。 Examples of the thermoplastic resin that can be used as the material of the three-dimensional bonded body 3DF in the embodiment of the present invention include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins, polyamide resins, polyvinyl chloride resins, and polystyrene. Examples thereof include thermoplastic elastomers such as resins, styrene elastomers, vinyl chloride elastomers, olefin elastomers, urethane elastomers, polyester elastomers, nitrile elastomers, polyamide elastomers, and fluorine elastomers.
上記構成により、先に述べた各実施形態のベッド用マットレスの芯材を、効率良く製造することができる。また、得られたマットレス芯材は、幅方向両端に設けられたフランジ部が、掛布団の端部がマットレスの外側にはみ出すことを防止しており、掛布団をずれ落ちにくくしている。そのため、マットレス上の掛布団等が外に落下する心配がない。さらに、これらフランジ部が、上面が平坦となるように適度に潰れるため、マットレスの縁部に容易に腰掛けることができるうえ、フラットな座り心地が維持される。 With the above configuration, the core material of the bed mattress of each embodiment described above can be efficiently manufactured. Further, in the obtained mattress core material, the flange portions provided at both ends in the width direction prevent the end portion of the comforter from protruding outside the mattress, and make it difficult for the comforter to slip off. Therefore, there is no worry that the comforter on the mattress falls outside. Further, since these flange portions are appropriately crushed so that the upper surface becomes flat, it is possible to easily sit on the edge of the mattress and to maintain a flat sitting comfort.
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。 The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all points, and the scope of the present invention is shown in the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the claims are within the scope of the present invention.
１０ 押出機
１１ ホッパー
１２ スクリュー
１３ スクリューモーター
１４ シリンダー
１５ 材料排出部
１６ スクリューヒーター
２０ ダイ
２１ 口金板
２１ａ 吐出孔
２２ ダイヒーター
３０ ３次元結合体形成部
３１ 水槽
３２ 案内板
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ 傾斜板
３３ 水供給用導管
３４ 無端コンベア
３５Ａ，３５Ｃ 駆動ローラ
３５Ｂ，３５Ｄ 従動ローラ
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ 搬送ローラ
３６Ｅ，３６Ｆ，３６Ｇ，３６Ｈ 搬送ローラ
１００，２００，３００，４００ マットレス芯材
１０１，２０１，３０１，４０１ 本体部
１０２，２０２，３０２，４０２ フランジ部
１０３，２０３，３０３，４０３ フランジ部
３０４，３０５，４０４，４０５ フランジ支持部
ＭＦ 溶融フィラメント
３ＤＦ ３次元結合体DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Extruder 11 Hopper 12 Screw 13 Screw motor 14 Cylinder 15 Material discharge part 16 Screw heater 20 Die 21 Base plate 21a Discharge hole 22 Die heater 30 Three-dimensional coupling body formation part 31 Water tank 32 Guide plate 32A, 32B, 32C, 32D Inclination Plate 33 Water supply conduit 34 Endless conveyor 35A, 35C Driving roller 35B, 35D Driven roller 36A, 36B, 36C, 36D Conveying roller 36E, 36F, 36G, 36H Conveying roller 100, 200, 300, 400 Mattress core material 101, 201 , 301, 401 Body portion 102, 202, 302, 402 Flange portion 103, 203, 303, 403 Flange portion 304, 305, 404, 405 Flange support portion MF Molten filament 3DF Three-dimensional coupling body
Claims (6)
樹脂製フィラメントどうしを３次元ネット状に結合させたフィラメント３次元結合体からなる、直方体状の本体部と、
前記本体部の一方向左右の両縁部にそれぞれ設けられた、前記本体部から上向きに突出するフランジ部と、を含むことを特徴とするマットレス芯材。A bed mattress core,
A rectangular parallelepiped main body composed of a filament three-dimensional combination in which resin filaments are combined in a three-dimensional net shape;
A mattress core material, comprising: flange portions provided on both left and right edges in one direction of the main body portion and projecting upward from the main body portion.
該フランジ支持部が、本体部の中央部よりフィラメント密度の高い高反発部位であり、
前記フランジ支持部の上側の前記フランジ部が、本体部の中央部よりフィラメント密度の低い低反発部位であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のマットレス芯材。A part of the left-right direction edge of the main body located on the lower side of the flange is formed as a flange support that supports the flange.
The flange support part is a high repulsion part having a higher filament density than the center part of the main body part,
The mattress core material according to any one of claims 1 to 3, wherein the flange portion on the upper side of the flange support portion is a low repulsion portion having a filament density lower than that of a central portion of the main body portion.
前記フランジ部および前記フランジ支持部を除くマットレス芯材の前記左右方向中央部の圧縮時高さ率５０〜９８％であり、
前記フランジ支持部の圧縮時高さ率が前記左右方向中央部の圧縮時高さ率より高く、
前記フランジ部の圧縮時高さ率が前記左右方向中央部の圧縮時高さ率より低い、ことを特徴とする請求項４に記載のマットレス芯材。
（Ａ）厚さ５０ｍｍに切り出した試料に、４０ｍｍ角の加重子あたり２０Ｎの荷重を加える圧縮変形試験であり、試験前と、荷重が２０Ｎに達した際の、加重子下の試料の厚さを測定する。
（１）荷重をかけた際の試料の厚さ／圧縮試験前の試料の初期厚さ＝圧縮時高さ率（％） 〔ただし、供試用試料の初期厚さは５０ｍｍとする。〕In the compression deformation test of (A) below, in which a predetermined load is applied to the sample cut out from the mattress core material, the degree of maintenance of the thickness of the sample when a load is applied is calculated by the following equation (1) When the height ratio is
The height ratio during compression of the center portion in the left-right direction of the mattress core material excluding the flange portion and the flange support portion is 50 to 98%,
The compression height ratio of the flange support part is higher than the compression height ratio of the left and right central part,
The mattress core material according to claim 4, wherein a height ratio during compression of the flange portion is lower than a height ratio during compression of the central portion in the left-right direction.
(A) Compression deformation test in which a load of 20 N per 40 mm square load is applied to a sample cut to a thickness of 50 mm. The thickness of the sample under the load before the test and when the load reaches 20 N Measure.
(1) Sample thickness when a load is applied / initial thickness of the sample before compression test = height ratio during compression (%) [However, the initial thickness of the test sample is 50 mm. ]
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